Đề cương ôn tập Vật Lý Kiến trúc

I – Chương 1

Câu 1. Các yếu tố hình thành khí hậu Việt Nam

3 yếu tố: Mặt trời ; Hoàn lưu khí quyển ; Địa hình

*) Mặt trời

- Là yếu tố động lực mang tính chất hành tinh.

- Mặt trời là yêu tố hàng đầu duy trì khí hậu trên trái đất. Là nhân tố chính duy trì sự sống và là nguyên nhân chủ yếu tạo ra các mùa khí hậu khác nhau trong 1 năm.

- Tác dụng chủ yếu của mặt trời là thông qua BXMT và bước sóng. BXMT thay đổi theo trị số lẫn bước sóng theo không gian, thời gian trên tráI đất và chịu ảnh hưởng lớn của khí quyển tráI đất. Bên ngaoif bầu khí quyển, BXMT có trị số rất lớn và gần như ko thay đổi

BXMT tổng cộng = BXMT trực tiếp + BXMT khuếch tán

- Sự giảm yếu của BXMT phụ thuộc vào 2 yếu tố:

+ Thành phần phần tử vật chất có trong khí quyển.

+ Chiều dày của khí quyển

*) Hoàn lưu khí quyển

- HLKQ cũng là yếu tố động lực, nó chi phối 1 cách mạnh mẽ những quy luật phân bố thời gian và không gian cũng như những nét đặc tsawcs riêng của khí hậu từng vùng.

- HLKQ là sự di chuyển của các khối không khí trên tráI đất mà nguyên nhân chính là do sự phân bố nhiệt độ của mặt trời nhận được từng nơi trên tráI đất không giống nhau tạo ra sự khác nhua về áp suất của các khối không khí. Ko khí sẽ di chuyển từ nơI có áp suất cao tới nơI có áp suất thấp.

- Có 2 loại HLKQ:

+ HL tín phong (gió mậu dịch): là thứ gió thổi theo 1 chiều nhất định trong năm

+ HL gió mùa: là gió thổi theo mùa, thay đổi 2 lần trong 1 năm. Gió mùa hảI dương và gió mùa lục địa.

- NgoàI ra còn 1 số HLKQ đặc biệt như: gió phơn, gió núi, gió thung lũng…

*) Địa hình:

- Địa hình là nguyên nhân gây ra sự phân hóa đa dạng và phức tạp của khí hậu.

- Địa hình có thể tạo ra những hiệu ứng địa hình của khí hậu hết sức độc đáo, là nguyên nhân chính tạo ra phân vúng khí hậu

- Các loại địa hình:

+ Đồng bằng

+ Trung du, đồi núi thấp

+ Cao nguyên

+ Núi cao

Câu 2: Đặc điểm chung của khí hậu Việt Nam, phân vùng khí hậu XD VN

a. Đặc điểm chung

- Khí hậu VN là KH nhiệt đới ẩm và chịu tác động của gió mùa.

- Do lãnh thổ kéo dàI tới 15vĩ tuyến, 3/4 địa hình là đồi núi, KHVN chia thành 2 miền với sự khác biệt rõ rệt, lấy đèo HảI Vân làm ranh giới.

ã Miền KH phía Bắc: KH nhiệt đới ẩm gió mùa, mùa đông lạnh

- Nền nhiệt mùa đông hạ thấp đáng kể, thấp hơn 4-5 độ với các vùng cùng vĩ tuyến.

- Có 2 mùa theo mùa gió. Có 1 mùa chuyển tiếp xen giữa. Mùa đông lạnh, ít mưa. Mùa hè nóng, mưa nhiều.

- Có tính bất ổn định cao trong trong diễn biến thời tiết khí hậu.

- Có tác đọng của gió phơn – Hình thành thời tiết gió Tây.

ã Miền KH phía Nam là KH nhiệt đới gió mùa điển hình. Với các đặc điểm:

- Có nền nhiệt độ cao, hầu như không thay đổi quanh năm. Nhiệt độ trung bình 26o – 27oC.

- Có 2 mùa: Mùa mưa trùng với mùa hè; Mùa khô trùng với mùa đông.

- KH miền Nam ít biến đông, nhất là trong chế độ nhiệt.

b. Phân vùng KH XD ở VN

- Miền khí hậu phía Bắc

+ Vùng A1: VKH núi Đông Bắc và Việt Bắc

+ Vùng A2: VKH núi Tây Bắc và Bắc Trường Sơn

+ Vùng A3: VKH đồng bằng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ

- Miền KH phía nam

+ Vùng B4: VKH núi Tây Nguyên

+ Vùng B5: VKH ĐB Nam Bộ và Nam Trung Bộ

Câu 3: Vi KH

- KháI niệm:

+ VKH là tình trạng lí học của ko khí trong 1 phạm vi nhỏ hẹp, trong một giới hạn ko gian nhất định như vkh trong xomd, trong tiểu khu, trong phòng…

+ VKH có 2 đặc điểm: phụ thuộc vào thời tiết, khí hậu nơI đó và biến động rất lớn theo thời gian và ko gian

- Các yếu tố vkh

+ Nhiệt độ không khí

+ Độ ẩm ko khí

+ Vận tốc chuyền động trong ko khí

+ Nhiệt độ bề mặt bức xạ

Câu 4: Tổng quan các biện pháp KT – XD để nâng cao đkiện vkh ở VN

Chống nóng và chống lạnh.

a. Chống lạnh cho nền khí hậu phía Bắc và vùng núi cao.

- Nền nhiệt lạnh của nền kh phía Bắc là do gió mùa gây ra. Ko liên tục, làm cho nền nhiệt cả mùa đông ko thấp lắm = > chống lạnh cho nền kh miền Bắc là chống gió lạnh bằng cách tránh hướng gió lạnh. Kết cầu nhà của phảI kín gió, tránh lùa.

- Vấn đề cách nhiệt chống gió lạnh ko yêu cầu cao, nghĩa là ko cần ding kết cấu dày, năng, hoặc ding lớp vật liệu cách nhiệt, ngya cả khi sử dụng thiết bị sưởi ấm.

b. Chống nóng.

Các giảI pháp cơ về kiến trúc KH.

- GiảI pháp che BXMT là rất quan trọng. Che bxmt nói chung bao gồm cả cho bxmr chiếu lên kết cấu và chiếu trực tiếp vào phòng. Có thể dùng công trình phụ, cây xanh, cây leo… để che bxmt chiếu lên kết cấu. Che bxmt chiếu vào phòng bằng cách chọn hướng nhà thích hợp, dùng kết cấu che nắng.

- Cách nhiệt cho kết cấu phảI đc chú ý hàng đầu. Nhất là dưới máI và tường chịu bxmt lớn. Tuy nhiên phảI giảu quyết cách nhiệt theo 2 hướng: cách nhiệt tốt về ban ngyaf và thỉa nhiệt nhanh về cả ngày và đêm.

- Vấn đề gió mát và thông gió cần đc ưu tiên vì hiệu quả cao và tốn ít kinh phí

- Kiến trúc hòa nhập với thiên nhiên, với cây xanh, đồi núi, mặt nước… đó là kiến trúc cảnh quan, kiến trúc sinh tháI, kiến trúc mở vào thiên nhiên.

Câu 5. Các phương thức truyền nhiệt

1. Truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt: là hình thức xảy ra khi các phần tử vật chất tiếp xúc với nhau.

2. Truyền nhiệt bằng đối lưu: Là quá trình trao đổi nhiệt xảy ra trong môI trường chất lỏng, chất khí có nhiệt độ khắc nhau => xảy ra chuyển động của chất lỏng, chất khí chuyển dời vị trí, do đó xảy ra đối lưu nhiệt.

3. Truyền nhiệt bằng bức xạ: là quá trình trao đổi nhiệt xảy ra giữa các vật có nhiệt độ khác nhau đặt cách xa nhau, năng lương bức xạ truyền trong không gian dưới dạng sóng điện từ

Câu 6. Các giải pháp cách nhiệt cho máI và tường nhà

a. Nguyên tắc chung

- Để cách nhiệt  ko nên thiết kế tường và máI có độ ổn định cao, có nhiệt trở bản thân lớn bằng cách tăng chiều dày của vật liệu

- Để cách nhiệt đạt đc hiệu quả kinh tế cho thiết bị điều hòa nhân tạo thì nhiệt trở kết cáu tương ứng với tường gạch 22 cm là chấp nhận đc.

- Để chống nóng cần tìm giảI pháp theo hướng:

+ Cách nhiệt tốt ban ngày, tỏa nhiệt nhanh chóng ngya cả trong quá trình nhận nhiệt ban ngày lẫn ban đêm, nhờ đó có thể hạ thấp nhiệt độ mặt trong kết cấu.

+ Cần tìm giảI pháp để hạ thấp nhiệt ở bề mặt kết cấu bằng cách che bới 1 phần bxmt trực tiếp chiếu lên kết cấu, hoặc sử dụng vật liệu hấp thụ bxmt nhỏ

b. Cách nhiệt cho mái.

ã MáI thường cấu tạo theo các lớp

- Lớp bảo vệ

- Lớp cách nhiệt

- Lớp chống them

- Lớp tạo dốc

- Lớp chịu lực

ã Các giảI pháp cách nhiệt cho mái

- MáI phun nước: Trên mặt máI đặt 1 số vòi phun nước tạo thành 1 lớp sương mù trên mái.

- MáI phun nước làm ướt mặt mái: phun nước theo chu kì nhằm làm ướt mặt mái

- MáI có tầng không khí lưu thông: Lớp không khí 1 vàI cm giữa 2 lớp gói, thoát nhiệt nhanh chóng làm giảm đáng kể lượng nhiệt truyền vào nhà.

- MáI lợp tôn: Lớp chống thấm, tạo tầng không khí do tôn đảm nhiệm. Có k/năng cách nước tốt, ổn định và dễ thay đổi.

- MáI trảI sỏi: Các không khí giữa các viên sỏi có nhiệm vụ như 1 lớp ko khí thông gió cách nhiệt

- MáI có máI phụ che nắng: máI phụ có thể lợp bằng tôn hoặc giàn leo

c. Cách nhiệt cho tường 

- Sử dụng tường có kết cấu nhiệt trở lớn ko phải bằng cách tăng chiều dày mà chế tạo tường nhiều lớp. Vật liệu có hệ số thu nhiệt và dẫn nhiệt nhỏ.

- Tạo tường 2 lớp có tần không khí lưu thông, lớp ngoài là vật liệu nhẹ.

- Tạo bóng dâm trên tường bằng bóng dâm hay bằng cấu tạo đặc biệt.

Câu 7: Kết cấu che nắng

1. Yêu cầu thiết kế che nắng

- Đảm bảo che nắng, che mưa

- Không ảnh hưởng đến kiến trúc, thẩm mĩ công trình.

- Ko ảnh hưởng đến tầm nhìn, thông gió

- Cấu tạo đơn giản, dễ thi công, linh hoạt, tiết kiệm

2. Lựa chọn kết cấu che nắng

- Hình dạng kết cấu che nắng phụ thuộc vào:

+ Yêu cầu che nắng của công trình được biểu hiện trên biểu đồ mặt trời tại địa điểm xây dựng công trình.

+ Hướng của cửa lấy ánh sáng

- Hình dạng kết cấu che nắng đc coi là hợp lý nếu dạng của vùng cần che nắng trên biểu đồ mặt trời gần giống nhất với vùng hiệu quả che nắng của kết cấu lựa chọn.

3. Xác định kích thước kết cấu che nắng.

a. Kết cấu nằm ngang

b. Kết cấu che nắng thẳng đứng

c. Tấm che trước cửa

d. Tấm chớp ngang

Câu 8: Các nguồn sáng nhân tạo

- Bóng đèn nung sáng

- Bóng đèn phóng điện

+ Bóng đèn hơi thủy ngân

+ Bóng đèn iodure kim loại

+ Bóng đèn natri cao áp

- Bóng đèn huỳnh quang

- Bóng đèn halogen tungsten

- Bóng đèn compact huỳnh quang

- Bóng đèn không điện cực

- Điốt phát sáng

Câu 9: Nghệ thuật chiếu sáng nội thất

- Kiểu chiếu sáng trực tiếp có trên 90% quang thông do đèn bức xạ hướng xuống phía dưới. Thường đc sử dụng để chiếu sáng ngoài nhà, các nhà xưởng, nhà văn phòng, các cửa hàng lớn.

- Kiểu chiếu sáng nửa trực tiếp: khi có từ 60% đến 90% quang thông bức xạ hướng xuống phía dưới, thích hợp trong các nhà văn phòng, nhà ở, phòng trà, phòng ăn…

- Chiếu sáng hỗn hợp: khi có 40% đến 60% quang thồn bức xạ hướng xuống phía dưới. Thường áp dụng trong các không gian có trần và tường phản xạ mạnh ánh sáng vì lí do kinh tế chiếu sáng

- Kiểu chiếu sáng nửa gián tiếp khi có từ 10% đến 40% quang thông bức xạ xuống phía dưới. Thường đc sử dụng cho phòng ngủ, phòng khán giả…

- Kiểu chiếu sáng gián tiếp: khi có trên 90% quang thông bức xạ hướng lên phía trên. Thường được sử dụng cho phòng ngủ, nhà hàng, phòng khán giả…

Câu 10: Các nguồn sáng tự nhiên

1. Các nguồn sáng tự nhiên

- ánh sáng trực xạ là ánh sắng của mặt trời chiếu trực tiếp lên bề mặt

- ánh sáng tán xạ là ánh sáng của bầu trời, tạo bởi sự khúc xạ và phản xạ của các tia mặt trời trong khí quyển nên ánh sáng tán xạ phụ thuộc vào:

+ Vị trí mặt trời trên bầu trời

+ Tình trạng mây của mặt trời

+ Đặc điểm phản xạ của các bề mặt

2. Cơ sở thiết kế chiếu sáng tự nhiên

a. Đánh giá chiếu sáng tự nhiên.

- Kết quả sử dụng ánh sáng tự nhiên để chiếu sáng phòng đợc đánh giá trực tiếp bằng bộ rọi tự nhiên

eM=EM.100%/EM

Trong đó : EM: Độ rọi tự nhiên trong nhà tại thời điểm đánh giá

      EN :    “               “     ngoài nhà tại thời điểm đánh giá

- Đánh giá chiếu sáng tự nhiên của toàn phòng bằng cách xác định độ rọi trong hệ số độ rọi tự nhiên theo 1 mang lới các điểm tại các điểm trên các mặt cắt đặc trng của phòng. Trị số trung bình của độ rọi (hệ số độ rọi) là TB của điểm khảo sát trong toàn phòng trên các mặt cắt của phòng

b. 2 định luật cơ bản trong chiếu sáng tự nhiên.

- Định luật hình chiếu góc khối: độ rọi tại 1 thời điểm bất kì trên mặt phẳng làm việc trong phòng do mảng trời chói đều nhìn thấy từ ddiemr đó qua cửa sổ chiếu sáng tạo ra tỷ lệ thuận với độ chói của bầu trời và hình chiếu lên mặt phẳng đc chiếu sáng của mảng trời này.

- Định luật đồng dạng chiếu sáng: độ rọi tại điểm M trong 2 ngôi nhà có kích thước đồng dạng với nhau là hoàn toàn như nhau nếu cửa kính và vật liệu của chúng như nhau.

3. Độ rọi tự nhiên yêu cầu

- Độ rọi tự nhiên yêu cầu: Là độ rọi tại thời điểm tắt đèn buổi sáng và bật đèn buổi chiều.

- Độ rọi tự nhiên yêu cầu đc chọn đúng bằng độ rọi nhân tạo yêu cầu

Hệ số độ rọi tự nhiên yêu cầu: eyc = Eyc x100%/ Egh

Trong đó: Eyc Độ rọi yêu cầu ( lx )

                 Egh : Độ rọi giới hạn

ã Độ rọi yêu cầu khi chiếu sáng tự nhiên cũng chính là độ rọi tiêu chuẩn khi chiếu sáng nhân tạo. Do vậy để tiêu chuẩn hóa chiếu sáng tự nhiên theo eyc cần chọn giá trị độ rọi giới hạn ngoài nhà có liên quan đến các vấn đề sau:

+ Số giờ sử dụng ánh sáng tự nhiên của mỗi địa phơng, quốc gia

+ Kích thước của các cửa chiếu sáng

+ Tiện nghi môi trờng ánh sáng trong nhà

ã Yêu cầu chung khi sử dụng ánh sáng tự nhiên để chiếu sáng các phòng là đạt đc sự tiện nghi của môi trờng sáng phù hợp với hoạt động của con ngời về cả chất và lợng.

+ Về lơng: Đồ là đạt đợc độ rọi yêu cấu để hình thành cách chất lợng công việc và độ đồng đều ánh sáng trên diện tích làm việc.

+ Về chất : Chất lượng môi trờng sáng liên quan đến việc loại trừ sự chói lóa, sự phân bố ko gian và lợng ánh sáng tỷ lệ độ chói nội thất và đạt đợc sự thích ứng tốt của mắt.

5) 3 thành phần chiếu sáng tự nhiên

--Độ rọi tự nhiên tại 1 điểm trong phòng EM có thể tạo thành bởi 3 thành phần:

+Độ rọi do phần bầu trời ko bị che khuất chiếu trực tiếp đến điểm khảo sát  Etr

+Độ rọi do ánh sáng phản xạ từ các tường nhà đối diện hoặc từ mặt đất qua cửa chiếu sáng trực tiếp chiếu vào điểm khảo sát ,hoặc tới các bề mặt của phòng rồi mới hắt xuống điểm khảo sát,ký hiệu E

+Độ rọi do ánh sáng phản xạ từ các bề mặt trong nhà như trần,tường,sàn,các vật trong nhà tới điểm khảo sát,lý hiệu E

Như vậy ta có: EM=Etr+E+E

--Hệ số độ rọi tự nhiên trong nhà : eM=etr + e + e

6) Phương pháp biểu đồ Danhiluc xác định hệ số độ rọi tự nhiên

a)xây dựng biểu đồ:

--Danhiluc đã chia  bề mặt bầu trời thành 10000 phần bằng 100 đường vĩ tuyến và 100 đường kinh tuyến sao cho diện tích hình chiếu xuống mặt phẳng nằm ngang của mỗi phần đều bằng nhau

--Lấy mặt phẳng đứng chính,vuông góc với các đường kinh tuyến và nối giao điểm của chúng với tâm,ta đc biểu đồ danhiluc I.

--Theo phương vuông góc với các đường vĩ tuyến ,cũng lấy mặt phẳng đứng chính và nối giao điểm của chúng với tâm,ta đc biểu đồ danhiluc II

B, sử dụng biểu đồ:

-vẽ mặt bằng và mặt cắt phòng khảo sát lên giấy can theo cùng 1 tỉ lệ

-đặt mặt cắt lên biểu đồ danhikuc 1

+tâm biểu đồ trùng điểm cần tính toán

+đường đáy biểu đồ trùng với mp làm việc

+xd số tia m của biểu đồ đi qua lỗ cửa

+xd khoảng cách từ tâm O của bđ đến tâm cửa C

-đặt mặt bằng lên biểu đồ danhiluc II

+trục OO của bđ đi qua mặt cắt tính toán và vuông goác với mp cửa

+đường đáy bđ // với mp cửa và cách nó 1 khoảng đúng bằng OC

+xd số tia n của biểu đồ qua các lỗ cửa

-xd hệ số độ rọi tự nhiên do bầu trời gây ra

+diện tích hình chiếu mảng trời  =m.n.pi/10000

+HS độ rọi tự nhiên eD = /pi = m.n/10000

+HS đô rọi TN do mảng trời nhìn thấy qua lõ cửa etn = eD.q.0

0: HS xuyên sáng của cửa

 q: HS phân bố độ chói

-HS độ rọi do phần AS phản xạ từ bên ngoài 

en: HS độ rọi tạo bởi phàn bầu trời bị tường nhà che

p0: HS phản xạ AS của tường nhà đối diện

-HS độ rọi do phần AS phản xạ từ bên trong 

r: HS phản xạ trong nhà

=> HS độ rọi tn tại điểm khảo sát M eM = tổng 3 cái HS trên

Câu 11

1. Ánh sáng :ánh sáng là bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong vùng quang phổ ( =380-780mm) thấy đc bằng mắt thường

2) các đơn vị quang học cơ bản của ánh sáng

a)quang thông :F,đơn vị Lumen ( lm)

-- quang thông là đại lượng đánh giá năng lượng đc mắt người cảm thụ của nguồn sáng

--Quang thông chính là công suất ánh sáng của nguồn

    F=

k:hệ số thực nghiệm,k=683 lm/w

W:phân bố phổ của năng lượng bức xạ

V:hàm số nhạy cảm tương đối

b)cường độ sáng I,đơn vị candela (Cd)

I OA=

--Cường độ sáng luôn gán liền với 1 hướng đã cho và đc biểu diễn bằng 1 vecto theo hướng đó mà moodun của nó bằng Cd. Nói cách khác ,cường độ sáng thể hiện sự phân bố ánh sáng trong không gian của nguồn.

c)Độ rọi E,đơn vị  Lux (lx)

--Độ rọi là mật độ quang thông trên bề mặt đc chiếu sáng

    E=F/S   đơn vị lx

d)Độ chói L ,đơn vị  Cd/m2

Độ chói là đại lượng đặc trưng cho bức xạ ánh sáng của nguồn hoặc của bề mặt phản xạ gây ra cảm giác chói sáng cho mắt người

   L=

e) Hệ số phản xạ ánh sáng

--phản xạ ánh sáng () đánh giá bằng tỷ số quang thông phản xạ và quang thông tới bề mặt

--Xuyên sáng () rô :đánh giá bằng tỷ số giữa phần quang thông xuyên qua và quang thông tới bề mặt.

--Hấp thụ ánh sáng  ()đánh giá bằng tỷ số giữa phần quang thông hấp thụ và quang thông tới bề mặt

* các vật liệu đục :  ,quan hệ giữa hấp thụ và phản xạ là :

*các vật liệu trong: